загрузочное устройство печи кипящего слоя для обжига молибденового концентрата

Формула изобретения

ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ПЕЧИ КИПЯЩЕГО СЛОЯ ДЛЯ ОБЖИГА МОЛИБДЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА, содержащее приемный бункер, питатель, метатель и течку, отличающееся тем, что оно снабжено прикрепленным к нижней части течки воздушным рассекателем с дюзами, расположенными рядами под углом 5 10^o друг относительно друга при отношении ширины к высоте рассекателя 1 (0,2 - 0,5).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, в частности к элементам конструкции печей кипящего слоя, конкретнее к конструкции загрузочного устройства печи кипящего слоя для обжига молибденового концентрата.

В настоящее время на печах кипящего слоя используют загрузочное устройство, представляющее вращающийся диск с двигателем, над которым расположен бункер для обжигаемого материала. В нижней части к вращающему диску прикреплена течка, по которой обжигаемый материал поступает в печь кипящего слоя.

Недостатком применяемого загрузочного устройства в печи кипящего слоя с выгрузкой материала воздушным потоком является неравномерная загрузка материала по поверхности кипящего слоя, что приводит к получению обожженного материала неравномерного состава и низкого качества вследствие того, что вынос материала происходит по всей поверхности кипящего слоя.

Применяемая в настоящее время конструкция загрузочного устройства приемлема для печей кипящего слоя с донной выгрузкой материала. При местной загрузке материала его новые порции, погружающиеся в кипящий слой, обжигаются с повышенным содержанием S⁺⁶ в верхних слоях, которые воздушным потоком выносится из печи. В вынесенном материале отношение S⁶⁺/S^3- менее 4. Этот материал не может быть дообожжен во 2-й стадии в многоподовой печи.

В качестве аналогов приняты следующие типы загрузочных устройств.

Загрузочное устройство печи для сжигания отходов, содержащее корпус с загрузочным отверстием, шибер, подвижной стол и толкатель с гидроцилиндром.

Загрузочное устройство с вращающимся бункером, включающее скиповый подъемник и механизм загрузки с вращающимся бункером.

Механизм загрузки, содержащий приемную воронку, двухклапанный затвор промежуточной емкости, нижнюю воронку и распределительный лоток, закрепленный на поворотном валу.

Недостаток загрузочных устройств аналогов подача материала концентрированной компактной струей в небольшую ограниченную площадь поверхности кипящего слоя.

В качестве прототипа принято загрузочное устройство забрасыватель, содержащий приемный бункер, метатель и течку.

Недостаки прототипа локальная загрузка материала в малом объеме печи, неоднородность струи по насыщенности материалом по сечению печи кипящего слоя, низкое качество обожженного материала по содержанию S⁶⁺, снижающее отношение S⁶⁺/S³- менее 3,5. Дообжиг такого материала на 2-й стадии завершается повышенным содержанием серы.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что воздушный рассекатель, прикрепленный к нижней части течки, оборудован дюзами, расположенными под углом 5-10^о друг к другу с отношением ширины рассекателя к его высоте 1: (0,2-0,5). Это позволяет в процессе работы метателя распределять струю загружаемого материала равномерно по всей поверхности кипящего слоя в печи кипящего слоя, что обеспечивает стабильную равномерную загрузку обожженного материала воздушным потоком.

Предлагаемое устройство обеспечивает получение обожженного материала с соотношением S⁶⁺ к S^3-, равным 4-10, пригодным для обжига в многоподовой печи с получением материала, содержащего не более 0,1% серы.

Загрузочное устройство включает приемный бункер 1 для приема материала, предназначено для обжига в кипящем слое. Под приемным бункером расположен питатель 2 с устройством, устанавливающим скорость подачи материала. Ниже питателя расположен метатель 3, представляющий собой барабан, на валу которого прикреплены металлические элементы 4 для захвата материала и подачи его в течку 5. К нижней части течки прикреплен воздушный рассекатель 6 с дюзами 7, расположенными под углом 5-10^о друг к другу с отношением ширины рассекателя к его высоте 1;(0,2-0,5).

Загрузочное устройство установлен на печи кипящего слоя, работающей в режиме выгрузки обожженного материала воздушным потоком, и прикреплено к корпусу печи.

Загрузочное устройство работает следующим образом.

Обжигаемый материал, загруженный в приемный бункер, подается питателем в метатель, который забрасывает материал через течку в рабочее пространство печи кипящего слоя. Материал при выходе из течки разбивается воздухом, подаваемым через рассекатель с дюзами. Воздушными струями из дюз за счет их расположения под углом друг к другу при заданном отношении ширины рассекателя к его высоте материал, подаваемый в виде струи, распределяется по всей поверхности кипящего слоя. При этом материал обжигается во взвешенном состоянии и вносится воздушным потоком в систему газоочистки, где он улавливается и направляется в многоподовую печь для дообжига.

В материале, обожженном в печи кипящего слоя, содержится сульфатная и сульфидная сера в соотношении 4-10, которое обеспечивает при дальнейшем обжиге в многоподовой печи получение окисленного молибденового концентрата с содержанием серы не более 0,1%

Эффективность применения загрузочного устройства достигается за счет установки воздушного рассекателя с дюзами, расположенными под углом 5-10^о друг к другу при отношении ширины рассекателя к его высоте 1:(0,2-0,5).

Если угол расположения дюз друг к другу менее 5^о и отношение ширины рассекателя к высоте менее 1:0,2, то сохраняется компактная струя и местная загрузка материала в кипящий слой, при которых получается некондиционный материал по соотношению сульфатной серы к сульфидной.

Если угол расположения дюз друг к другу более 10^о и отношение ширины рассекателя к его высоте более 1:0,5, то материал не успевает обжигаться в кипящем слое и в полученном материале содержится сульфидная сера в количестве, превышающем допустимые концентрации.

На фиг.1 представлена схема загрузочного устройства; на фиг.2 воздушный рассекатель; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2.

На промышленной печи кипящего слоя опробовали предлагаемое загрузочное устройство для предварительного обжига молибденового концентрата с возгонкой рения и выгрузкой огарка, содержащего сульфидную и сульфатную серу. Полученный огарок использовали для дообжига в многоподовой печи.

Загрузочное устройство состоит из приемного бункера емкостью 3 м³ для молибденового концентрата, вибропитателя, корпуса с метателем, оборудованного электродвигателем мощностью 5,5 кВт. Метатель выполнен в виде вращающегося вала диаметром 200 мм, на котором расположены проволочные щетки. Между метателем и печью кипящего слоя расположена течка, к нижней части которой прикреплен воздушный рассекатель шириной 400 мм с дюзами в виде трубок, расположенными под углом 7^о друг к другу. Дюзы расположены в 3 ряда по горизонтальным плоскостям. В каждом последующем ряду дюзы смещены по отношению к дюзам предыдущего ряда.

Отношение ширины рассекателя к его высоте 1:0,35.

В рассекатель подавали сжатый воздух с давлением 4 атм.

Загрузочное устройство работает следующим образом.

Молибденовый концентрат загружали в приемный бункер и с помощью вибропитателя подавали в метатель. При вращении вала метатель проволочными щетками забрасывал молибденовый концентрат через течку в печь кипящего слоя. Забрасываемая струя концентрата рассеивалась сжатым воздухом, поступающим через дюзы, по поверхности кипящего слоя.

В процессе работы печи кипящего слоя с предлагаемым устройством 95% обжигаемого молибденового концентрата выгружали из печи воздушным потоком в систему газоочистки, где улавливали и далее направляли для дообжига в многоподовую печь.

По прототипу на печи кипящего слоя использовали загрузочное устройство, включающее приемный бункер, питатель, метатель и течку, подсоединенную к корпусу печи.

При работе загрузочного устройства по прототипу визуально было видно, как струя молибденового концентрата направлялась в одно место кипящего слоя и загруженный материал практически весь погружался в кипящий слой.

При работе предлагаемого загрузочного устройства визуально было отмечено, что материал равномерно распространяется по поверхности кипящего слоя.

Показатели работы загрузочных устройств печи кипящего слоя предлагаемого и по прототипу приведены в таблице, из которой следует, что колебание содержания серы в обожженном материале при работе предлагаемого загрузочного устройства характеризуется стабильностью, а также тем, что соотношение S⁶⁺ и S^3- находится в требуемых пределах для дообжига в многоподовой печи с получением оксидного молибденового концентрата с низким содержанием серы (не более 0,1%).